Сварочные материалы

1. Сварочные материалы

1

2.

На сегодняшний день в мире существует более пяти сотен марок и
наименований С.Э. Новые разработки в этой области не прекращаются и
сегодня.
Большое разнообразие электродов, а также принципов их классификации
затрудняет разработку единой общепринятой системы классификации
электродов. Марки электродов стандартами не регламентируются.
Подразделение электродов на марки производится по техническим
условиям и паспортам. Каждому типу электродов может соответствовать
одна или несколько марок.
Все сварочные электроды можно разделить на две группы, которые в свою
очередь подразделяются на подгруппы:
2

3. Общие сведения

Неплавящиеся электроды:
из вольфрама, угля и синтетического графита
D = 4 …18 мм, длиной 250 …700 мм.
Плавящиеся электроды из сварочной проволоки:
- низкоуглеродистой (6 марок)
- легированной (30 марок)
- высоколегированной (39 марок)
D = 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,5; 1,6;
2,0; 2,5; 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12
3

4.

4

5.

5

6. Сварочная проволока

низкоуглеродистая - Св-08, Св-08А, Св-08АА, Св-08ГА, Св-10ГА и Св-10Г2;
легированная - Св-08ГС, Св-12ГС, Св-08Г2С, Св-10ГН, Св-08ГСМТ, Св-15ГСТЮЦА (ЭП439), Св-20ГСТЮА, Св-18ХГС, Св-10НМА, Св-08МХ, Св-08ХМ, Св-18ХМА, Св-08ХНМ,
Св-08ХМФА, Св-10ХМФТ, Св-08ХГ2С, Св-08ХГСМА, Св-10ХГ2СМА, Св-08ХГСМФА, Св04Х2МА, Св-13Х2МФТ, Св-08Х3Г2СМ, Св-08ХМНФБА, Св-08ХН2М, Св-10ХН2ГМТ
(ЭИ-984), Св-08ХН2ГМТА (ЭП-111), Св-08ХН2ГМЮ, Св-08ХН2Г2СМЮ, Св-06Н3, Св10Х5М;
высоколегированная - Св-12X11НМФ, Св-10Х11НВМФ, Св-12Х13, Св-20Х13, Св-06Х14,
Св-08Х14ГНТ, Св-10Х17Т, Св-13Х25Т, Св-01Х19Н9, Св-04Х19Н9, Св-08Х16Н8М2 (ЭП377), Св-08Х18Н8Г2Б (ЭП-307), Св-07Х18Н9ТЮ, Св-06Х19Н9Т, Св-04Х19Н9С2, Св08Х19Н9Ф2С2, Св-05Х19Н9Ф3С2, Св-07Х19Н10Б, Св-08Х19Н10Г2Б (ЭИ-898), Св06Х19Н10М3Т, Св-08Х19Н10М3Б (ЭИ-902), СВ-04Х19Н11М3, Св-05Х20Н9ФБС (ЭИ649), Св-06Х20Н11М3ТБ (ЭП-89), Св-10Х20Н15, Св-07Х25Н12Г2Т (ЭП-75), Св06Х25Н12ТЮ (ЭП-87), Св-07Х25Н13, Св-08Х25Н13БТЮ (ЭП-389), Св-13Х25Н18, Св08Х20Н9Г7Т, Св-08Х21Н10Г6, Св-30Х25Н16Г7, Св-10Х16Н25АМ6, Св-09Х16Н25М6АФ
(ЭИ-981А), Св-01Х23Н28М3Д3Т (ЭП-516), Св-30Х15Н35В3Б3Т, Св-08Н50 и Св06Х15Н60М15 (ЭП-367).
6

7. Условное обозначение сварочной проволоки по ГОСТ 2246 - 70

• Проволока сварочная диаметром 3 мм, марки Св-08А, предназначенная
для сварки (наплавки), с неомедненной поверхностью:
Проволока 3 Св – 08 А ГОСТ 2246 -70
• Проволока сварочная диаметром 2 мм, марки Св-30Х25Н16Г7,
предназначенная для сварки (наплавки), из стали, выплавленной
электрошлаковым переплавом:
Проволока 2 Св – 30Х25Н16Г7 – Ш ГОСТ 2246 -70
• Проволока сварочная диаметром 1,6 мм, марки Св-08Г2С,
предназначенная для сварки (наплавки), с омедненной поверхностью:
Проволока 1,6 Св – 08 Г2С - О ГОСТ 2246 -70
7

8.

Сварочная проволока Св-08Г2С-О d=1,2 мм
Омедненная проволока применяется для
автоматической и полуавтоматической сварки
углеродистых и низколегированной стали в газовой
смеси (Ar-80% + CO2-20%) и в чистом CO2.
Проволока сварочная нержавеющая ER-308LSi
(СВ-04Х19Н9)
диаметры: 0,8мм / 1,0мм / 1,2мм / 1,6 мм
Фасовка по 1 кг, 5кг, 15кг.
Порошковая сварочная проволока K-71TLF d=1,2 мм
Порошковая сварочная проволока для сварки в
среде защитных газов (аналог Св-08Г2С)
8

9.

9

10. Условное обозначение сварочной проволоки по ГОСТ 2246 - 70

Э – для изготовления электродов
О – омедненная
Ш – полученная из стали, выплавленной
электрошлаковым переплавом
ВД - полученная из стали, выплавленной вакуум
-дуговым переплавом
ВИ - полученная из стали, выплавленной в
вакуум - индукционной печи
10

11. Легирующие добавки

•Буква А в конце марки говорит о том, что сталь высококачественная
и содержит минимальное количество серы и фосфора.
11

12. Легирующие добавки

Отсутствие цифр в марке сварочной
проволоки – содержание менее 1% :
Т, Ц, Ф – не более 0,2%
Д и М - не более 0,5%
А – до 0,015%
Б – до 0,05%
Р – до 0,006%
12

13. Покрытые электроды

1 - стержень;
2 - участок перехода;
3 - покрытие;
4 - контактный торец без покрытия
d - диаметр стержня без покрытия
D – диаметр электрода
L – длина электрода (от 300 мм до 450 мм, в зависимости от диаметра)
.
13

14.

14

15. Покрытые электроды Назначение покрытий

Электродные покрытия в процессе сварки выполняют следующие важные
функции:
обеспечивают газошлаковую защиту зоны сварки (дуговой
промежуток и сварочная ванна) от окружающей атмосферы;
раскисляют сварочную ванну, восстанавливая часть металла,
превратившегося в окислы;
легируют сварочную ванну, придавая металлу шва необходимые
свойства (прочность, износостойкость, стойкость против коррозии и
др.);
очищают сварочную ванну (удаляют неметаллические включений из
металла шва)
повышают стабильность горения дуги, увеличивая степень
ионизации дугового промежутка;
электродные шлаки на поверхности сварочной ванны способствуют
нормальному формированию шва.
15

16.

16

17. Стальные электроды

Качество и свойства металла сварного шва во многом
определяется правильным выбором электродов. Покрытый
электрод (штучный ) состоит из металлического стержня и
специального покрытия.
• ГОСТ 9466-75 устанавливает диаметры электродных
стержней: 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10; 12 мм. и
длину стержней : 150; 200; 250; 300; 350; 450 мм.
• Уменьшение диаметра и увеличение длины электродного
стержня приведет к увеличению электрического
сопротивления, что вызовет чрезмерный нагрев его в
процессе сварки.
В результате электродный стержень будет быстро плавиться
(потечет), электродное покрытие разрушится и
преждевременно выгорят его составляющие.
17

18.

Этикетка (бирка) на пачках с указанием назначения сварочных
материалов, ГОСТов, химического состава, характеристик
плавления, рекомендуемых режимов сварки. Номера партии и
даты штампуются отдельно синими чернилами.

19.

• Подразделение и маркировка электродов по
типам выполнено в ГОСТ 9467-75, 10051-75 и
10052-75.
• По ГОСТ 9467-75 предусмотрено
• 9 типов электродов для сварки углеродистых и
низколегированных сталей (Э38, Э42, Э42А, Э46,
Э46А, Э50, Э50А, Э55 и Э60),
• 5 типов для сварки легированных сталей
повышенной и высокой прочности (Э70, Э85,
Э100, Э125 и Э150) и
• 9 типов для сварки легированных
теплоустойчивых сталей (Э-09М, Э-09МХ, Э09Х1М, Э-05Х2М, Э-09Х2М1, Э-09Х1МФ, Э10Х1М1НФБ, Э-10Х3М1БФ, Э-10Х5МФ).

20.

21. Условные обозначения электрода

1 - тип;
2 - марка;
3 - диаметр, мм;
4 - обозначение назначения электродов;
5 - обозначение толщины покрытия;
6 - группа индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и
металла шва по ГОСТ;
7 - обозначение вида покрытия;
8 - обозначение допустимых пространственных положений сварки или
наплавки;
9 - обозначение рода применяемого при сварке или наплавке тока, полярности
постоянного тока и номинального напряжения холостого хода источника
питания сварочной дуги переменного тока частотой 50 Гц;
10 - обозначение настоящего стандарта;
11 - обозначение стандарта на типы электродов
21

22. Условные обозначения электрода

22

23.

Тип электрода обозначается буквой Э,
затем - цифры, характеризующие
минимально гарантируемое
временное
сопротивление (предел прочности) наплавленного
металла электродами данного типа.
Например, тип электрода Э-42 — тип электрода с
минимальным временным сопротивлением 420 МПа (42
кгс/мм²).
Если в обозначении после цифр стоит буква А, то это
означает, что электрод данного типа обеспечивает более
высокие пластические свойства и ударную вязкость
наплавленного металла по сравнению с электродами
соответствующего типа без этой буквы.
ИЛИ тип электрода может быть записан:
Э-10Х3М1БФ, где указана марка стали.
Э - 38
Э - 42
Э - 46
Э - 50
Э - 55
Э – 60
Э - 42А
Э - 46А
Э - 50А
23

24.

24

25. Покрытые электроды. Классификация по назначению

По назначению
У
Сварка углеродистых и низколегированных
конструк -ционных сталей ( врем. сопр.
разрыву до 600 МПа)
Л
Сварка легированных конструкционных сталей
( врем. сопротивлением разрыву до 600 МПа)
Т
В
Н
Сварка легированных теплоустойчивых сталей
Сварка высоколегированных сталей с
особыми свойствами
Наплавка поверхностных слоев с особыми
свойствами
25

26. Покрытые электроды Классификация по толщине покрытия

С тонким
покрытием
М
Со средним
покрытием
С
С толстым
покрытием
С особо толстым
покрытием
Д
Г
26

27. Покрытые электроды. Классификация По виду покрытия

А
кислые
Р
рутиловые
Б
основные
Ц
целлюлозные
РЦЖ
Смешанные
Не рекомендуют для сталей с повыш. cодержанием S и C.
Сварка во всех положениях на – и ~ токах.
«-»: Возможны трещины в швах. Сильное разбрызгивание. Мn!
Сварка во всех положениях на – и ~ токах. Устойчивая дуга.
Хорошее формирование шва. Минимальное разбрызгивание и
выделение вредных газов.
«-»: Возможны трещины в швах.
Сварка во всех положениях преимущественно на – токе обр.
полярности. Стойки к образов. кристал.трещин. Высокая ударная
вязкость.
«-»: Чувствительны к образованию пор во время
сварки, поэтому требуют тщательной подготовки кромок
Сварка во всех положениях на – и ~ токах. Мало шлака.
Минимальное разбрызгивание
Возможность использования при сварке преимуществ разных
видов покрытия. Добавка железного порошка повышает
производительность сварки.
27

28.

Тип покрытия
Обозначение по ГОСТ
9466-75
Международное
обозначение ISO
Кислое
А
A
Основное
Б
B
Рутиловое
Р
R
Целлюлозное
Ц
C
Смешанные покрытия
Кисло-рутиловое
АР
AR
Рутилово-основное
РБ
RB
Рутилово-целлюлозное
РЦ
RC
Прочие (смешанные)
П
S
Рутиловые с железным
порошком
РЖ
RR
28

29. Покрытые электроды. Классификация

По допустимым пространственным
положениям сварки
Для сварки во всех положениях
1
Для сварки во всех положениях, кроме вертикального
сверху вниз
2
Для сварки во всех положениях , кроме вертикального
сверху вниз и потолочного
3
Для швов нижнего и нижнего в лодочку
4
29

30. Покрытые электроды. Классификация

По роду и полярности сварочного тока
Переменный ток
(Uхх, В)
Постоянный ток
(полярность)
Не применяется
обратная
0
50 ± 5
Любая
Прямая
обратная
1
2
3
Любая
Прямая
обратная
4
5
6
Любая
Прямая
обратная
7
8
9
70 ± 5
90 ± 5
Обозначение
30

31. Пример условного обозначения

31

32. Маркировка электродов зарубежного производства

32

33. Стальная проволока для наплавки ГОСТ 10543 - 82

- углеродистой (4 марок)
- легированной (11 марок)
- высоколегированной (11 марок)
D=3…8
Пример обозначения:
З Нп – 30 ХГСА ГОСТ 10543 - 82
33

34. Стальные прутки для наплавки ГОСТ 21449 - 75

Применяют при наплавке износостойких слоев на
детали машин и оборудования, работающих в
условиях агресссивной среды, истирания, ударных
нагрузок.
• D = 4 … 8 мм
• Пр – С27 (тип ПрН-У45Х28Н2СВМ)
• Пр – ВЗК (тип ПрН-У10ХК63В5)
• Пр – ВЗК – Р (тип ПрН-У20ХК57В10)
34

35. Стальные наплавочные ленты

Применяют при автоматической наплавке
под флюсом антикоррозионного покрытия.
Марки ленты аналогичны маркам сварочной
проволоки по ГОСТ 2246 - 70
Толщина: 0,4 … 1
Ширина: 20 … 100 мм
• В рулонах
35

36. Порошковые материалы для сварки и наплавки

Порошковая проволока
для сварки и наплавки
D = 1,2 … 6 мм
пример обозначения:
ПП- АН3 3,0 ПС44-А2Н ГОСТ 26271-84
Порошковая проволока для дуговой и механизированной
наплавки
ГОСТ 26101-84
пример обозначения:
ПП- Нп 30Х5Г2СМ-Т-С2,6 ГОСТ 26101-84
Порошковая лента для наплавки:
Толщина: 0,8 … 1,2 Ширина: 30 … 80 мм
пример обозначения:
ПЛ - АН101
Порошки из сплавов для наплавки
ГОСТ 21448-75
пример обозначения: ПГ – С27 (тип ПН-У40Х28Н2С2ВМ)
36

37.

37

38.

38

39. Условное обозначение порошковой проволоки

1 - марка,
2 – диаметр, мм,
3 – условия применения,
4 – тип,
5 – категория по химическому составу,
6 – уровень по ударной вязкости,
7 – допустимое положение сварки,
8 – обозначение стандарта
39

40. Сварочная проволока для сварки цветных металлов ГОСТ 7871 – 75

• Из алюминия и его сплавов
Диаметр 0,8 … 12,5 мм. Всего 14 марок в пяти группах:
Из алюминия
: Св – А85Т и др.
Из сплавов системы Al +Mg: Св – АМr3 и др.
Из сплавов системы Al +Mn: Св – АМц и др.
Из сплавов системы Al + Si : Св – АК5 и др.
Из сплавов системы Al +Cu : Св – 1201.
• Из меди и ее сплавов
Диаметр: 0,8 … 8мм- проволока, 6 …8 мм- прутки марок:
Медь, медные медно-никелевые сплавы: М1, МНЖ5 -1 и др.
Бронзы безоловянные хромистые: БрХ0,7; БрКМц3-1 и др.
Бронзы оловянные: БрОЦ4-3
Латуни: Л63, ЛК62-0,5
Условные обозначения соответствуют маркам меди и ее сплавов.
40

41. Электроды для сварки алюминия

Покрытия электродов для сварки алюминия и его сплавов
состоят из хлористых и фтористых солей щелочных и
щелочноземельных металлов. Они делятся на две группы –
безлитиевые и литиевые. Безлитиевые покрытия просты по
составу, менее гигроскопичны. Литиевые покрытия более
дорогие и очень гигроскопичны. Их рекомендуется
применять для металла малых толщин, в основном
алюминиевых сплавов, так как при сварке технического
алюминия они не всегда обеспечивают получение швов без
пор.
Для сварки алюминия и его сплавов используют покрытия
электродов следующих марок: ЭА-1, ЭФ-11Ф1 ( технический
алюминий); ВАМИ, А1 (сплавы типа АМг и АМц); МАТИ-1,
МАТИ-2 (литейные сплавы Ал4,Ал5); МВТУ (сплавы типа
АМц); АФ-1 (сплавы типа АМг, АМц); А1, А1Ф (сплавы типа
Амц, силумин)
41

42. Электроды для сварки алюминия

Алюминиевая
сварочная
проволока
OK Autrod 4043
d=1,6 мм (ESAB)
• Для сварки алюминия пригодны электроды марок ОЗА-1 и ОЗА-2.
Электроды ОЗА-1 со стержнем из проволоки СвА1 применяют при
сварке изделий из технического алюминия. Электроды ОЗА-2 со
стержнем из сплава СвАК5 предназначены для сварки брака
литья на литых сплавах типа АЛ (АЛ2,АЛ4,АЛ5,АЛ9 и АЛ11).
Покрытия электродов ОЗА-1 и ОЗА-2 выполнены на основе
покрытия ЭА-1 с некоторой корректировкой его состава. В
покрытие ЭА-1 входят: хлористый натрий (30%), хлористый калий
(40%), криолит (30%).
При хранении электроды могут увлажняться, поэтому перед
сваркой их необходимо просушивать при температуре 70-100 ̊ С.
Сварка алюминиевыми электродами выполняется постоянным
током обратной полярности.
42

43. Электроды для сварки меди

• Для сварки конструкций средних и больших толщин (520мм) наибольшее распространение получили электроды
марок АНЦ-1, АНЦ-3 и АНЦ-3М диаметрами 4,5 и 6 мм
соответственно.
• Электроды марок «Комсомолец-100» и ЗТ содержат
компоненты, которые легируют и раскисляют металл шва.
Например, электродное покрытие электрода «Комсомолец100» содержит плавиковый шпат (10%), полевой шпат (12%),
ферросилиций (8%), ферромарганец (50%), жидкое стекло
(20% массы сухой шихты).
• Для изготовления электродов применяют стержни из
проволок марок М1, Бр.КМц3-1, прутки из сплавов Бр.ОФ40,4, Л90 и др.
43

44. Электроды для сварки меди

• Сварку электродами АНЦ, «Комсомолец-100» и ЗТ
выполняют постоянным током обратной полярности.
• Для сварки латуни, бронз и медно-никелевых сплавов
предназначены электроды марок ММЗ-2, 1П, Бр.1/ЛИВТ, ЦБ1, МН-4 и др. Электродами ММЗ-2 можно производить
сварку переменным током, однако при этом (по сравнению
со сваркой постоянным током) увеличивается
разбрызгивание металла.
• Электроды марки Бр.1/ЛИВТ рекомендуются для сварки
оловянных бронз, марки ЦБ-1 – для алюминиевых бронз,
марки МН-4 – для медно-никелевых сплавов типа МН-5,
МНЖ-5-1 и др.
• Покрытия изготавливают на жидком стекле.
44

45. Флюсы для сварки плавлением

Флюсы выполняют те же функции, что и покрытия электродов +
обеспечивают хорошее формирование шва.
45

46. Флюсы для сварки плавлением

46

47. Флюсы для сварки плавлением

47

48.

48

49. Хранение и подготовка материалов к сварке

В сухих и отапливаемых помещениях
при t ≥ 18 ̊C и W ≤ 50%.
• Перед использованием материалы прокаливают
при температуре, указанной в паспорте или ТУ.
• Флюсы:
300 … 400 ̊C в течение 5 часов.
• Электроды с основными покрытиями:
350 … 400 ̊C ≈ 1,5ч.
• Электроды с кислыми и рутиловыми покрытиями:
170 … 200 ̊C ≈ 1,5ч.
• Электроды с целлюлозными покрытиями:
110 ±5 ̊C ≈ 1ч.
После прокалки электроды использовать в течение
5 суток, флюсы – 15 суток.
При хранении в сушильных шкафах при t
≈135…150 ̊C срок хранения не ограничен.
Прокалка – не более 2-х раз!
49

50. Защитные газы

Для защиты дуги при электросварке применяют газы:
Газ
Окраска
баллона
Цвет
надписи
Цвет
полосы
Аргон
Серая
Зеленый
Зеленый
Гелий
Коричневая
Белый
-
Азот
Черная
Желтая
Коричневый
Двуокись
углерода
Черная
Желтая
-
Кислород
Голубая
Черный
-
Водород
Темнозеленая
Красный
-
Защитные газы хранят и перевозят в баллонах емкостью 40…50 литров
при давлении 15 МПа, а жидкая углекислота - до 6 МПа.
На сварочных предприятиях применяют танки-газификаторы СО2, О2, Аr
50

51.

51

52.

52

53. Маркировка кислородного баллона

1- заводской номер баллона
2 – масса, кг
3 – месяц и год следующего
испытания
4 – пробное гидравлическое
давление, кгс /см²
5 – клеймо завода
6 – вместимость, дм³
7 – установленное рабочее
давление, кгс /см²
8 – месяц и год изготовления
(испытания)
9 – товарный знак предприятияизготовителя
53

54.

НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТАЛЯХ
Разрывная машина F 100 для комбинированных
испытаний на растяжение/изгиб мощностью 1000 кН
54